මම ස්වයංක්‍රීය පාලනය පිළිබඳ න්‍යාය පිළිබඳ දේශනවල පළමු පරිච්ඡේදය ප්‍රකාශයට පත් කරමි, ඉන් පසු ඔබේ ජීවිතය කිසිදා සමාන නොවනු ඇත.

"තාක්ෂණික පද්ධති කළමනාකරණය" පාඨමාලාව පිළිබඳ දේශන ඔලෙග් ස්ටෙපනොවිච් කොස්ලොව් විසින් MSTU හි "බල යාන්ත්රික ඉංජිනේරු" පීඨයේ "න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාකාරක සහ බලාගාර" දෙපාර්තමේන්තුවේ පවත්වනු ලැබේ. එන්.ඊ. බවමන්. ඒ සඳහා මම ඔහුට බෙහෙවින් ස්තූතිවන්ත වෙමි.

මෙම දේශන පොත් ස්වරූපයෙන් ප්‍රකාශයට පත් කිරීමට සූදානම් වෙමින් පවතින අතර, TAU විශේෂඥයින්, සිසුන් සහ විෂය ගැන සරල උනන්දුවක් දක්වන අය සිටින බැවින්, ඕනෑම විවේචනයක් සාදරයෙන් පිළිගනිමු.

1. තාක්ෂණික පද්ධති පාලනය කිරීමේ සිද්ධාන්තයේ මූලික සංකල්ප

1.1 ඉලක්ක, කළමනාකරණයේ මූලධර්ම, කළමනාකරණ පද්ධති වර්ග, මූලික නිර්වචන, උදාහරණ

කාර්මික නිෂ්පාදනය (බලශක්තිය, ප්‍රවාහනය, යාන්ත්‍රික ඉංජිනේරු විද්‍යාව, අභ්‍යවකාශ තාක්‍ෂණය යනාදිය) සංවර්ධනය කිරීම සහ වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා යන්ත්‍ර සහ ඒකකවල ඵලදායිතාව අඛණ්ඩව වැඩි කිරීම, නිෂ්පාදනවල ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කිරීම, පිරිවැය අඩු කිරීම සහ විශේෂයෙන් න්‍යෂ්ටික බලශක්තියේ තියුණු වැඩිවීමක් අවශ්‍ය වේ. ආරක්ෂාව (න්යෂ්ටික, විකිරණ, ආදිය) .d.) න්යෂ්ටික බලාගාර සහ න්යෂ්ටික ස්ථාපනයන් ක්රියාත්මක කිරීම.

ස්වයංක්‍රීය (මානව ක්‍රියාකරුවෙකුගේ සහභාගීත්වයෙන්) සහ ස්වයංක්‍රීය (මිනිස් ක්‍රියාකරුවෙකුගේ සහභාගීත්වයෙන් තොරව) පාලන පද්ධති (CS) ඇතුළු නවීන පාලන පද්ධති හඳුන්වාදීමකින් තොරව නියමිත ඉලක්ක ක්‍රියාත්මක කිරීම කළ නොහැක.

අර්ථ දැක්වීම: කළමනාකරණය යනු නිශ්චිත ඉලක්කයක් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සහතික කරන විශේෂිත තාක්ෂණික ක්‍රියාවලියක සංවිධානයකි.

පාලන න්‍යාය නවීන විද්‍යාව හා තාක්‍ෂණයේ ශාඛාවකි. එය මූලික (සාමාන්‍ය විද්‍යාත්මක) විෂයයන් (උදාහරණයක් ලෙස, ගණිතය, භෞතික විද්‍යාව, රසායන විද්‍යාව, ආදිය) සහ ව්‍යවහාරික විෂයයන් (ඉලෙක්ට්‍රොනික්, මයික්‍රොප්‍රොසෙසර් තාක්‍ෂණය, ක්‍රමලේඛනය, ආදිය) යන දෙකම මත පදනම් වේ.

ඕනෑම පාලන ක්‍රියාවලියක් (ස්වයංක්‍රීය) පහත ප්‍රධාන අදියර (මූලද්‍රව්‍ය) වලින් සමන්විත වේ:

• පාලන කාර්යය පිළිබඳ තොරතුරු ලබා ගැනීම;
• කළමනාකරණයේ ප්රතිඵලය පිළිබඳ තොරතුරු ලබා ගැනීම;
• ලැබුණු තොරතුරු විශ්ලේෂණය;
• තීරණය ක්රියාත්මක කිරීම (පාලක වස්තුව මත බලපෑම).

කළමනාකරණ ක්‍රියාවලිය ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා, කළමනාකරණ පද්ධතිය (CS) සතුව තිබිය යුත්තේ:

• කළමනාකරණ කාර්යය පිළිබඳ තොරතුරු මූලාශ්ර;
• පාලන ප්රතිඵල පිළිබඳ තොරතුරු මූලාශ්ර (විවිධ සංවේදක, මිනුම් උපකරණ, අනාවරක, ආදිය);
• ලැබුණු තොරතුරු විශ්ලේෂණය කිරීම සහ විසඳුම් සංවර්ධනය කිරීම සඳහා උපාංග;
• පාලන වස්තුව මත ක්‍රියා කරන ක්‍රියාකාරක, අඩංගු වන්නේ: නියාමකය, මෝටර, විස්තාරණ-පරිවර්තන උපාංග, ආදිය.

අර්ථ දැක්වීම: පාලන පද්ධතිය (CS) හි ඉහත සියලුම කොටස් අඩංගු නම්, එය වසා ඇත.

අර්ථ දැක්වීම: පාලන ප්රතිඵල පිළිබඳ තොරතුරු භාවිතා කරමින් තාක්ෂණික වස්තුවක් පාලනය කිරීම ප්රතිපෝෂණ මූලධර්මය ලෙස හැඳින්වේ.

ක්‍රමානුකූලව, එවැනි පාලන පද්ධතියක් පහත පරිදි නිරූපණය කළ හැකිය:

සහල්. 1.1.1 - පාලන පද්ධතියේ ව්යුහය (MS)

පාලන පද්ධතියට (CS) බ්ලොක් රූප සටහනක් තිබේ නම්, එහි ස්වරූපය රූපයට අනුරූප වේ. 1.1.1, සහ මානව (ක්‍රියාකරු) සහභාගීත්වයෙන් තොරව කාර්යයන් (ක්‍රියා), එවිට එය හැඳින්වේ. ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතිය (ACS).

පාලක පද්ධතිය පුද්ගලයෙකුගේ (ක්‍රියාකරු) සහභාගීත්වයෙන් ක්‍රියාත්මක වන්නේ නම්, එය හැඳින්වේ ස්වයංක්රීය පාලන පද්ධතිය.

පාලනයේ ප්‍රතිඵල නොතකා, යම් වස්තුවක් කාලයාගේ ඇවෑමෙන් වෙනස් කිරීමේ නීතියක් පාලනය විසින් සපයන්නේ නම්, එවැනි පාලනය විවෘත ලූපයකින් සිදු කරනු ලබන අතර, පාලනය ලෙස හැඳින්වේ. වැඩසටහන පාලනය වේ.

විවෘත-ලූප් පද්ධතිවලට කාර්මික යන්ත්‍ර (වාහක රේඛා, භ්‍රමණ රේඛා, ආදිය), පරිගණක සංඛ්‍යාත්මක පාලන (CNC) යන්ත්‍ර ඇතුළත් වේ: රූපයේ උදාහරණ බලන්න. 1.1.2

Fig.1.1.2 - වැඩසටහන් පාලනයේ උදාහරණය

ප්රධාන උපාංගය, උදාහරණයක් ලෙස, "පිටපත් කරන්නා" විය හැක.

මෙම උදාහරණයේ නිෂ්පාදනය කරන කොටස නිරීක්ෂණය කරන සංවේදක (මීටර) නොමැති බැවින්, උදාහරණයක් ලෙස, කපනය වැරදි ලෙස ස්ථාපනය කර ඇත්නම් හෝ කැඩී ඇත්නම්, නියමිත ඉලක්කය (කොටස නිෂ්පාදනය) සාක්ෂාත් කර ගත නොහැක. සාමාන්‍යයෙන්, මෙම වර්ගයේ පද්ධතිවල, ප්‍රතිදාන පාලනය අවශ්‍ය වන අතර, එමඟින් අපේක්ෂිත එකෙන් කොටසේ මානයන් සහ හැඩයේ අපගමනය පමණක් සටහන් වේ.

ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති වර්ග 3 කට බෙදා ඇත:

• ස්වයංක්රීය පාලන පද්ධති (ACS);
• ස්වයංක්රීය පාලන පද්ධති (ACS);
• ෙසොයා ගැනීෙම් පද්ධති (SS).

SAR සහ SS ස්වයං ප්‍රචලිත තුවක්කු වල උප කුලක වේ ==> .

අර්ථ දැක්වීම: පාලන වස්තුවේ ඕනෑම භෞතික ප්‍රමාණයක (ප්‍රමාණ සමූහයක) ස්ථාවරත්වය සහතික කරන ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතියක් ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතියක් (ACS) ලෙස හැඳින්වේ.

ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති (ACS) යනු වඩාත් පොදු ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති වේ.

ලොව ප්‍රථම ස්වයංක්‍රීය නියාමකය (18 වන සියවස) Watt නියාමකය වේ. මෙම යෝජනා ක්‍රමය (රූපය 1.1.3 බලන්න) එංගලන්තයේ වොට් විසින් ක්‍රියාත්මක කරන ලද්දේ වාෂ්ප එන්ජිමක රෝදයේ නියත භ්‍රමණ වේගයක් පවත්වා ගැනීමට සහ ඒ අනුව සම්ප්‍රේෂණ පුලියේ (පටියෙහි) නියත භ්‍රමණ වේගය (චලනය) පවත්වා ගැනීම සඳහා ය. )

මෙම යෝජනා ක්රමය තුළ සංවේදී මූලද්රව්ය (මිනුම් සංවේදක) යනු "බර" (ගෝලාකාර) වේ. "බර" (ගෝලාකාර) ද රොකර් හස්තය සහ පසුව කපාට චලනය කිරීමට "බල" කරයි. එබැවින්, මෙම පද්ධතිය සෘජු පාලන පද්ධතියක් ලෙස වර්ග කළ හැකි අතර, නියාමකය ලෙස වර්ග කළ හැක සෘජු ක්රියාකාරී නියාමකය, එය "මීටරය" සහ "නියාමකය" යන දෙකෙහිම කාර්යයන් එකවර ඉටු කරන බැවින්.

සෘජු ක්රියාකාරී නියාමකයින් තුළ අතිරේක මූලාශ්රය නියාමකය චලනය කිරීමට ශක්තියක් අවශ්ය නොවේ.

සහල්. 1.1.3 - වොට් ස්වයංක්රීය නියාමක පරිපථය

වක්‍ර පාලන පද්ධති සඳහා ඇම්ප්ලිෆයර් (උදාහරණයක් ලෙස බලය) තිබීම (පැමිණීම) අවශ්‍ය වේ, උදාහරණයක් ලෙස විදුලි මෝටරයක්, සර්වෝමෝටරයක්, හයිඩ්‍රොලික් ඩ්‍රයිව් යනාදිය අඩංගු අතිරේක ක්‍රියාකාරකයක්.

ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතියක (ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතියක්) උදාහරණයක් ලෙස, මෙම නිර්වචනයේ සම්පූර්ණ අර්ථයෙන්, පාලන පද්ධතියක් යනු රොකට්ටුවක් කක්ෂයට දියත් කිරීම සහතික කරන පාලන පද්ධතියකි, එහිදී පාලිත විචල්‍යය විය හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස, රොකට්ටුව අතර කෝණය. අක්ෂය සහ පෘථිවියට සාමාන්‍යය ==> රූපය බලන්න. 1.1.4.a සහ fig. 1.1.4.b

සහල්. 1.1.4(අ)

සහල්. 1.1.4 (ආ)

1.2 පාලන පද්ධතිවල ව්යුහය: සරල සහ බහුමාන පද්ධති

තාක්ෂණික පද්ධති කළමනාකරණය පිළිබඳ න්‍යාය තුළ, ඕනෑම පද්ධතියක් සාමාන්‍යයෙන් ජාල ව්‍යුහයන්ට සම්බන්ධ වූ සබැඳි සමූහයකට බෙදා ඇත. සරලම අවස්ථාවෙහිදී, පද්ධතියට එක් සබැඳියක් අඩංගු වන අතර, එහි ආදානය ආදාන ක්‍රියාවකින් (ආදානය) සපයනු ලබන අතර, පද්ධතියේ ප්‍රතිචාරය (ප්‍රතිදානය) ආදානයේදී ලබා ගනී.

තාක්ෂණික පද්ධති කළමනාකරණය පිළිබඳ න්යාය තුළ, පාලන පද්ධතිවල සබැඳි නියෝජනය කිරීමේ ප්රධාන ක්රම 2 ක් භාවිතා වේ:

- "ආදාන-ප්රතිදාන" විචල්යයන් තුළ;

— රාජ්ය විචල්යයන් තුළ (වැඩි විස්තර සඳහා, කොටස් 6...7 බලන්න).

ආදාන-ප්‍රතිදාන විචල්‍යවල නිරූපණය සාමාන්‍යයෙන් එක් “ආදානයක්” (එක් පාලන ක්‍රියාවක්) සහ එක් “ප්‍රතිදානයක්” (එක් පාලිත විචල්‍යයක්, රූපය 1.2.1 බලන්න) ඇති සාපේක්ෂ සරල පද්ධති විස්තර කිරීමට භාවිතා කරයි.

සහල්. 1.2.1 - සරල පාලන පද්ධතියක ක්රමානුරූප නිරූපණය

සාමාන්යයෙන්, මෙම විස්තරය තාක්ෂණික වශයෙන් සරල ස්වයංක්රීය පාලන පද්ධති (ස්වයංක්රීය පාලන පද්ධති) සඳහා භාවිතා වේ.

මෑතකදී, බහුමාන ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති ඇතුළුව, විශේෂයෙන්ම තාක්ෂණික වශයෙන් සංකීර්ණ පද්ධති සඳහා, රාජ්‍ය විචල්‍යවල නිරූපණය පුළුල් ලෙස ව්‍යාප්ත වී ඇත. රූපයේ. 1.2.2 බහුමාන ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතියක ක්‍රමානුරූප නිරූපණයක් පෙන්වයි, එහිදී u1(t)...um(t) - පාලන ක්රියා (පාලන දෛශිකය), y1(t)...yp(t) - ACS හි වෙනස් කළ හැකි පරාමිතීන් (ප්‍රතිදාන දෛශිකය).

සහල්. 1.2.2 - බහුමාන පාලන පද්ධතියක ක්‍රමානුකූල නිරූපණය

“ආදාන-ප්‍රතිදාන” විචල්‍යයන් තුළ ඉදිරිපත් කර එක් ආදානයක් (ආදාන හෝ ප්‍රධාන හෝ පාලන ක්‍රියාවක්) සහ එක් ප්‍රතිදානයක් (ප්‍රතිදාන ක්‍රියාවක් හෝ පාලිත (හෝ වෙනස් කළ හැකි) විචල්‍යයක්) ඇති ACS හි ව්‍යුහය වඩාත් විස්තරාත්මකව සලකා බලමු.

එවැනි ACS එකක බ්ලොක් රූප සටහන නිශ්චිත මූලද්‍රව්‍ය ගණනකින් (සබැඳි) සමන්විත යැයි උපකල්පනය කරමු. ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය අනුව සබැඳි කාණ්ඩගත කිරීමෙන් (සබැඳි කරන දේ), ACS හි ව්‍යුහාත්මක රූප සටහන පහත දැක්වෙන සාමාන්‍ය ආකෘතියට අඩු කළ හැකිය:

සහල්. 1.2.3 - ස්වයංක්රීය පාලන පද්ධතියේ බ්ලොක් රූප සටහන

සංකේතය ε(t) හෝ විචල්ය ε(t) සරල සංසන්දනාත්මක ගණිතමය මෙහෙයුම් (බොහෝ විට අඩු කිරීම, අඩු වාර ගණනක් එකතු කිරීම) සහ වඩාත් සංකීර්ණ සංසන්දනාත්මක මෙහෙයුම් (ක්‍රියා පටිපාටි) යන දෙකෙහිම “ක්‍රියා කළ හැකි” සංසන්දන උපාංගයේ ප්‍රතිදානයේ නොගැලපීම (දෝෂය) දක්වයි.

සිට y1(t) = y(t)*k1කොහෙද k1 ලාභය වේ, එවිට ==>
ε(t) = x(t) - y1(t) = x(t) - k1*y(t)

පාලන පද්ධතියේ කාර්යය වන්නේ (එය ස්ථායී නම්) නොගැලපීම (දෝෂය) ඉවත් කිරීම සඳහා "වැඩ" කිරීමයි. ε(t), i.e. ==> ε(t) → 0.

පාලන පද්ධතිය බාහිර බලපෑම් (පාලනය, බාධා කිරීම්, මැදිහත්වීම්) සහ අභ්යන්තර මැදිහත්වීම් යන දෙකම බලපාන බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. බාධා කිරීම් එහි පැවැත්මේ ස්ටෝචස්ටික් (අහඹු බව) බලපෑමෙන් වෙනස් වන අතර බලපෑම සෑම විටම පාහේ තීරණය වේ.

පාලනය (සැකසීම් ක්‍රියාව) නම් කිරීමට අපි එක්කෝ භාවිතා කරමු x(t), හෝ u(t).

1.3 පාලනයේ මූලික නීති

අපි අවසාන රූපය වෙත ආපසු ගියහොත් (රූපය 1.2.3 හි ACS හි බ්ලොක් රූප සටහන), එවිට විස්තාරණ-පරිවර්තන උපාංගය (එය ඉටු කරන කාර්යයන්) විසින් ඉටු කරන ලද කාර්යභාරය "අවබෝධ කිරීම" අවශ්ය වේ.

විස්තාරණ-පරිවර්තන උපාංගය (ACD) නොගැලපෙන සංඥා ε(t), එනම්: කොහෙද සමානුපාතික සංගුණකය (විශේෂිත අවස්ථාවක = Const), එවිට සංවෘත ලූප ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතියක එවැනි පාලන මාදිලියක් මාදිලියක් ලෙස හැඳින්වේ සමානුපාතික පාලනය (P-පාලනය).

පාලන ඒකකය මඟින් ප්‍රතිදාන සංඥාවක් ε1(t) ජනනය කරන්නේ නම්, දෝෂයට සමානුපාතිකව ε(t) සහ ε(t) හි අනුකලනය, i.e. , එවිට මෙම පාලන මාදිලිය ලෙස හැඳින්වේ සමානුපාතිකව-ඒකාබද්ධ කිරීම (PI පාලනය). ==> කොහෙද b සමානුපාතික සංගුණකය (විශේෂිත අවස්ථාවක b = කොන්ස්ට්).

සාමාන්‍යයෙන්, පාලන (නියාමනය) නිරවද්‍යතාවය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා PI පාලනය භාවිතා වේ.

පාලක ඒකකය දෝෂයට සමානුපාතිකව ε1(t) නිමැවුම් සංඥාවක් ජනනය කරයි නම් සහ එහි ව්‍යුත්පන්නය, එවිට මෙම මාදිලිය ලෙස හැඳින්වේ. සමානුපාතිකව වෙනස් කිරීම (PD පාලනය): ==>

සාමාන්යයෙන්, PD පාලනය භාවිතා කිරීම ACS හි කාර්ය සාධනය වැඩි කරයි

පාලන ඒකකය ε1(t) ප්‍රතිදාන සංඥාවක් ජනනය කරන්නේ නම්, දෝෂයට සමානුපාතිකව ε(t), එහි ව්‍යුත්පන්නය සහ දෝෂයේ අනුකලනය ==> , එවිට මෙම මාදිලිය ලෙස හැඳින්වේ එවිට මෙම පාලන මාදිලිය ලෙස හැඳින්වේ සමානුපාතික-ඒකාබද්ධ-විභේදක පාලන මාදිලිය (PID පාලනය).

PID පාලනය බොහෝ විට ඔබට "හොඳ" වේගය සමඟ "හොඳ" පාලන නිරවද්යතාව සැපයීමට ඉඩ සලසයි

1.4 ස්වයංක්රීය පාලන පද්ධති වර්ගීකරණය

1.4.1. ගණිතමය විස්තර වර්ගය අනුව වර්ගීකරණය

ගණිතමය විස්තරයේ වර්ගය (ගතික සහ ස්ථිතික සමීකරණ) මත පදනම්ව, ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති (ACS) බෙදා ඇත රේඛීය и රේඛීය නොවන පද්ධති (ස්වයං-ප්රචලිත තුවක්කු හෝ SAR).

සෑම "උප පංතියක්" (රේඛීය සහ රේඛීය නොවන) "උප පංති" ගණනකට බෙදා ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, රේඛීය ස්වයං-ප්‍රචලිත තුවක්කු (SAP) ගණිතමය විස්තරයේ වර්ගවල වෙනස්කම් ඇත.
මෙම අධ්‍යයන වාරය රේඛීය ස්වයංක්‍රීය පාලන (නියාමන) පද්ධතිවල ගතික ගුණාංග පමණක් සලකා බලනු ඇති බැවින්, රේඛීය ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති (ACS) සඳහා ගණිතමය විස්තරයේ වර්ගය අනුව වර්ගීකරණයක් අපි පහතින් සපයන්නෙමු:

1) සාමාන්‍ය අවකල සමීකරණ (ODE) මගින් ආදාන-ප්‍රතිදාන විචල්‍යවල විස්තර කර ඇති රේඛීය ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති ස්ථිර සංගුණක:

එහිදී x(t) - ආදාන බලපෑම; y(t) - ප්රතිදාන බලපෑම (වෙනස් කළ හැකි අගය).

අපි රේඛීය ODE ලිවීමේ ක්‍රියාකරු (“සංයුක්ත”) ආකෘතිය භාවිතා කරන්නේ නම්, සමීකරණය (1.4.1) පහත දැක්වෙන ආකාරයෙන් නිරූපණය කළ හැකිය:

කොහෙද, p = d/dt - අවකලනය ක්රියාකරු; L(p), N(p) අනුරූප රේඛීය අවකල ක්‍රියාකරුවන් වන අතර ඒවා සමාන වේ:

2) රේඛීය සාමාන්‍ය අවකල සමීකරණ (ODE) මගින් විස්තර කරන ලද රේඛීය ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති විචල්යයන් (කාලයෙහි) සංගුණක:

සාමාන්‍ය අවස්ථාවෙහිදී, එවැනි පද්ධති රේඛීය නොවන ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති (NSA) ලෙස වර්ග කළ හැක.

3) රේඛීය වෙනස්කම් සමීකරණ මගින් විස්තර කර ඇති රේඛීය ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති:

එහිදී f(...) - තර්කවල රේඛීය කාර්යය; k = 1, 2, 3... - සම්පූර්ණ සංඛ්යා; Δt - ප්‍රමාණකරණ පරතරය (නියැදි කාල පරතරය).

සමීකරණය (1.4.4) "සංයුක්ත" අංකනයකින් නිරූපණය කළ හැක:

සාමාන්‍යයෙන්, රේඛීය ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති (ACS) පිළිබඳ මෙම විස්තරය ඩිජිටල් පාලන පද්ධතිවල (පරිගණකයක් භාවිතයෙන්) භාවිතා වේ.

4) ප්‍රමාදය සහිත රේඛීය ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති:

එහිදී L(p), N(p) - රේඛීය අවකල ක්රියාකරුවන්; τ - ප්‍රමාද කාලය හෝ ප්‍රමාද නියතය.

ක්රියාකරුවන් නම් L(p) и N(p) පිරිහුණු (L(p) = 1; N(p) = 1), පසුව සමීකරණය (1.4.6) පරමාදර්ශී සම්බන්ධකයේ ගතිකයේ ගණිතමය විස්තරයට අනුරූප වේ:

සහ එහි ගුණාංගවල ග්‍රැෆික් නිදර්ශනයක් රූපයේ දැක්වේ. 1.4.1

සහල්. 1.4.1 — කදිම ප්‍රමාද සබැඳියේ ආදානය සහ ප්‍රතිදානය පිළිබඳ ප්‍රස්ථාර

5) රේඛීය අවකල සමීකරණ මගින් විස්තර කර ඇති රේඛීය ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති අර්ධ ව්යුත්පන්න. එවැනි ස්වයං-ප්රචලිත තුවක්කු බොහෝ විට හැඳින්වේ බෙදාහරින ලදී පාලන පද්ධති. ==> එවැනි විස්තරයක "වියුක්ත" උදාහරණයක්:

සමීකරණ පද්ධතිය (1.4.7) රේඛීයව බෙදා හරින ලද ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතියක ගතිකත්වය විස්තර කරයි, i.e. පාලිත ප්රමාණය කාලය මත පමණක් නොව, එක් අවකාශීය ඛණ්ඩාංකයක් මත රඳා පවතී.
පාලන පද්ධතිය "අවකාශීය" වස්තුවක් නම්, ==>

එහිදී අරය දෛශිකය විසින් තීරණය කරනු ලබන කාලය සහ අවකාශීය ඛණ්ඩාංක මත රඳා පවතී

6) ස්වයංක්‍රීයව ධාවනය වන තුවක්කු විස්තර කර ඇත පද්ධති ODEs, හෝ වෙනස් සමීකරණ පද්ධති, හෝ අර්ධ අවකල සමීකරණ පද්ධති ==> සහ යනාදිය...

රේඛීය නොවන ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති (SAP) සඳහා සමාන වර්ගීකරණයක් යෝජනා කළ හැක...

රේඛීය පද්ධති සඳහා පහත අවශ්යතා සපුරා ඇත:

• ACS හි ස්ථිතික ලක්ෂණවල රේඛීයතාව;
• ගතික සමීකරණයේ රේඛීයත්වය, i.e. විචල්‍යයන් ගතික සමීකරණයට ඇතුළත් වේ රේඛීය සංයෝජනයෙන් පමණි.

ස්ථිතික ලක්ෂණය වන්නේ ස්ථායී තත්වයේ ආදාන බලපෑමේ විශාලත්වය මත ප්‍රතිදානය රඳා පැවතීමයි (සියලු අස්ථිර ක්‍රියාවලීන් මිය ගිය විට).

නියත සංගුණක සහිත රේඛීය සාමාන්‍ය අවකල සමීකරණ මගින් විස්තර කරන ලද පද්ධති සඳහා, ස්ථිතික ලක්ෂණය ගතික සමීකරණයෙන් (1.4.1) ලබාගනු ලබන්නේ සියලුම නිශ්චල නොවන පද බිංදුවට ==> සැකසීමෙනි.

රූප සටහන 1.4.2 ස්වයංක්‍රීය පාලන (නියාමන) පද්ධතිවල රේඛීය සහ රේඛීය නොවන ස්ථිතික ලක්ෂණ පිළිබඳ උදාහරණ පෙන්වයි.

සහල්. 1.4.2 - ස්ථිතික රේඛීය සහ රේඛීය නොවන ලක්ෂණ සඳහා උදාහරණ

රේඛීය නොවන ගණිතමය මෙහෙයුම් (*, /,) භාවිතා කරන විට ගතික සමීකරණවල කාල ව්‍යුත්පන්න අඩංගු පදවල රේඛීය නොවන බව මතු විය හැක. , , sin, ln, ආදිය). උදාහරණයක් ලෙස, සමහර "වියුක්ත" ස්වයං-ප්‍රචලිත තුවක්කුවක ගතික සමීකරණය සලකා බැලීම

මෙම සමීකරණයේ රේඛීය ස්ථිතික ලක්ෂණයක් ඇති බව සලකන්න සමීකරණයේ වම් පැත්තේ ඇති දෙවන සහ තෙවන පද (ගතික පද) වේ රේඛීය නොවන, එබැවින් සමාන සමීකරණයකින් විස්තර කර ඇති ACS වේ රේඛීය නොවන ගතික සැලැස්ම.

1.4.2. සම්ප්රේෂණය වන සංඥා වල ස්වභාවය අනුව වර්ගීකරණය

සම්ප්රේෂණය කරන ලද සංඥා වල ස්වභාවය මත පදනම්ව, ස්වයංක්රීය පාලන (හෝ නියාමනය) පද්ධති බෙදා ඇත:

• අඛණ්ඩ පද්ධති (අඛණ්ඩ පද්ධති);
• රිලේ පද්ධති (රිලේ ක්රියාකාරී පද්ධති);
• විවික්ත ක්රියාකාරී පද්ධති (ස්පන්දන සහ ඩිජිටල්).

පද්ධති අඛණ්ඩ ක්‍රියාව එවැනි ACS ලෙස හැඳින්වේ, එහි එක් එක් සබැඳිය තුළ අඛණ්ඩ කාලයත් සමඟ ආදාන සංඥා වෙනස් වීම අඛණ්ඩව අනුරූප වේ ප්‍රතිදාන සංඥාවෙහි වෙනස් වීම, ප්‍රතිදාන සංඥාවෙහි වෙනස් වීමේ නියමය අත්තනෝමතික විය හැක. ස්වයං ප්‍රචලිත තුවක්කුව අඛණ්ඩව පැවතීමට නම්, සියල්ලේ ස්ථිතික ලක්ෂණ අවශ්‍ය වේ සබැඳි අඛණ්ඩ විය.

සහල්. 1.4.3 - අඛණ්ඩ පද්ධතියක උදාහරණය

පද්ධති රිලේ ක්‍රියාව ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතියක් ලෙස හැඳින්වෙන අතර, අවම වශයෙන් එක් සබැඳියක් තුළ, ආදාන අගයෙහි අඛණ්ඩ වෙනසක් සමඟ, පාලන ක්‍රියාවලියේ සමහර අවස්ථා වලදී ප්‍රතිදාන අගය ආදාන සංඥාවේ අගය අනුව “පනින්න” වෙනස් වේ. එවැනි සබැඳියක ස්ථිතික ලක්ෂණය ඇත කඩඉම් ලකුණු හෝ කැඩීම සමග අස්ථි බිඳීම.

සහල්. 1.4.4 - රිලේ ස්ථිතික ලක්ෂණ සඳහා උදාහරණ

පද්ධති විවික්ත ක්‍රියාව යනු අවම වශයෙන් එක් සබැඳියක් තුළ, ආදාන ප්‍රමාණයේ අඛණ්ඩ වෙනසක් සමඟ, ප්‍රතිදාන ප්‍රමාණය ඇති පද්ධතියකි. තනි ආවේගයන් වර්ගය, නිශ්චිත කාලයකට පසුව පෙනී සිටීම.

අඛණ්ඩ සංඥාවක් විවික්ත සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කරන සබැඳිය ස්පන්දන සබැඳියක් ලෙස හැඳින්වේ. පරිගණකයක් හෝ පාලකයක් සහිත ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතියක සමාන සම්ප්‍රේෂණ සංඥා වර්ගයක් සිදුවේ.

අඛණ්ඩ ආදාන සංඥාවක් ස්පන්දන ප්‍රතිදාන සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා බහුලව ක්‍රියාත්මක කරන ලද ක්‍රම (ඇල්ගොරිතම):

• ස්පන්දන විස්තාරය මොඩියුලේෂන් (PAM);
• ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් (PWM).

රූපයේ. රූප සටහන 1.4.5 මගින් ස්පන්දන විස්තාරය මොඩියුලේෂන් (PAM) ඇල්ගොරිතමයේ චිත්‍රක නිදර්ශනයක් ඉදිරිපත් කරයි. රූපයේ මුදුනේ. කාලය යැපීම ඉදිරිපත් කෙරේ x(t) - සංඥාව දොරටුවේ ආවේග අංශයට. ස්පන්දන වාරණයේ ප්රතිදාන සංඥාව (සබැඳිය) y(t) - සමග දිස්වන සෘජුකෝණාස්රාකාර ස්පන්දන අනුපිළිවෙලක් ස්ථිරයි ප්‍රමාණකරණ කාලය Δt (රූපයේ පහළ කොටස බලන්න). ස්පන්දනවල කාලසීමාව සමාන වන අතර Δ ට සමාන වේ. බ්ලොක් එකේ නිමැවුමේ ස්පන්දන විස්තාරය මෙම බ්ලොක් එකේ ආදානයේ අඛණ්ඩ සංඥා x (t) හි අනුරූප අගයට සමානුපාතික වේ.

සහල්. 1.4.5 - ස්පන්දන විස්තාරය මොඩියුලේෂන් ක්රියාත්මක කිරීම

පසුගිය ශතවර්ෂයේ 70 ... 80 ගණන්වල න්යෂ්ටික බලාගාරවල (NPP) පාලන සහ ආරක්ෂණ පද්ධතිවල (CPS) ඉලෙක්ට්රොනික මිනුම් උපකරණවල මෙම ස්පන්දන මොඩියුලේෂන් ක්රමය ඉතා බහුල විය.

රූපයේ. රූප සටහන 1.4.6 මගින් ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් (PWM) ඇල්ගොරිතමයේ චිත්රක නිදර්ශනයක් පෙන්වයි. රූපයේ මුදුනේ. 1.14 කාලය රඳා පැවැත්ම පෙන්වයි x(t) - ස්පන්දන සබැඳියට ආදානයේදී සංඥා කරන්න. ස්පන්දන වාරණයේ ප්රතිදාන සංඥාව (සබැඳිය) y(t) - නියත ප්‍රමාණකරණ කාල පරිච්ඡේදයක් සමඟ සෘජුකෝණාස්‍රාකාර ස්පන්දන අනුපිළිවෙලක් දිස්වේ Δt (රූපය 1.14 හි පහළ බලන්න). සියලුම ස්පන්දනවල විස්තාරය සමාන වේ. ස්පන්දන කාලය Δt බ්ලොක් එකේ නිමැවුමේ දී අඛණ්ඩ සංඥාවේ අනුරූප අගයට සමානුපාතික වේ x(t) ස්පන්දන බ්ලොක් එකේ ආදානයේදී.

සහල්. 1.4.6 - ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් ක්රියාත්මක කිරීම

මෙම ස්පන්දන මොඩියුලේෂන් ක්‍රමය දැනට න්‍යෂ්ටික බලාගාරවල (NPP) පාලන සහ ආරක්ෂණ පද්ධති (CPS) සහ අනෙකුත් තාක්ෂණික පද්ධතිවල ACS වල ඉලෙක්ට්‍රොනික මිනුම් උපකරණවල බහුලව දක්නට ලැබේ.

මෙම උපවගන්තිය අවසන් කරමින්, ස්වයං ප්‍රචලිත තුවක්කු වල (SAP) වෙනත් සම්බන්ධතා වල ලාක්ෂණික කාලය නියත නම් බව සටහන් කළ යුතුය. සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි Δt (විශාලත්වයේ නියෝග අනුව), පසුව ස්පන්දන පද්ධතිය අඛණ්ඩ ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධතියක් ලෙස සැලකිය හැකිය (භාවිතා කරන විට AIM සහ PWM යන දෙකම).

1.4.3. පාලනයේ ස්වභාවය අනුව වර්ගීකරණය

පාලන ක්‍රියාවලීන්ගේ ස්වභාවය මත පදනම්ව, ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති පහත දැක්වෙන වර්ග වලට බෙදා ඇත:

• ආදාන සංඥාව නිමැවුම් සංඥාව (සහ අනෙක් අතට) සමග නොපැහැදිලි ලෙස සම්බන්ධ කළ හැකි අධිෂ්ඨානශීලී ස්වයංක්‍රීය පාලන පද්ධති;
• ස්ටෝචස්ටික් ACS (සංඛ්‍යානමය, සම්භාවිතා), ලබා දී ඇති ආදාන සංඥාවකට ACS "ප්‍රතිචාර දක්වයි" අහඹු (ස්ථිතික) ප්රතිදාන සංඥාව.

නිමැවුම් ස්ටෝචස්ටික් සංඥාව සංලක්ෂිත වන්නේ:

• බෙදා හැරීමේ නීතිය;
• ගණිතමය අපේක්ෂාව (සාමාන්ය අගය);
• විසරණය (සම්මත අපගමනය).

පාලන ක්රියාවලියේ ස්ටෝචස්ටික් ස්වභාවය සාමාන්යයෙන් නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ අත්යවශ්යයෙන්ම රේඛීය නොවන ACS ස්ථිතික ලක්ෂණවල දෘෂ්ටි කෝණයෙන් සහ ගතික සමීකරණවල ගතික පදවල රේඛීය නොවන දෘෂ්ටි කෝණයෙන් (වඩා වැඩි දුරකට පවා).

සහල්. 1.4.7 - ස්ටෝචස්ටික් ස්වයංක්රීය පාලන පද්ධතියක ප්රතිදාන අගය බෙදා හැරීම

පාලන පද්ධති වර්ගීකරණයේ ඉහත සඳහන් ප්රධාන වර්ග වලට අමතරව, වෙනත් වර්ගීකරණයන් ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, පාලන ක්‍රමයට අනුව වර්ගීකරණය සිදු කළ හැකි අතර බාහිර පරිසරය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා සහ පාරිසරික පරාමිතීන්හි වෙනස්කම් වලට ACS අනුවර්තනය වීමේ හැකියාව මත පදනම් විය හැකිය. පද්ධති විශාල පන්ති දෙකකට බෙදා ඇත:

1) අනුවර්තනයකින් තොරව සාමාන්ය (ස්වයං-ගැලපුම් නොවන) පාලන පද්ධති; මෙම පද්ධති කළමනාකරණ ක්‍රියාවලියේදී ඒවායේ ව්‍යුහය වෙනස් නොකරන සරල ඒවා කාණ්ඩයට අයත් වේ. ඒවා වඩාත්ම දියුණු හා බහුලව භාවිතා වේ. සාමාන්‍ය පාලන පද්ධති උප කාණ්ඩ තුනකට බෙදා ඇත: විවෘත-ලූප්, සංවෘත-ලූප් සහ ඒකාබද්ධ පාලන පද්ධති.

2) ස්වයං ගැලපුම් (අනුවර්තී) පාලන පද්ධති. මෙම පද්ධති තුළ, පාලිත වස්තුවේ බාහිර තත්වයන් හෝ ලක්ෂණ වෙනස් වන විට, පාලන පද්ධතියේ සංගුණකවල වෙනස්වීම්, පාලන පද්ධති ව්‍යුහය හෝ නව මූලද්‍රව්‍ය හඳුන්වාදීම හේතුවෙන් පාලන උපාංගයේ පරාමිතීන්හි ස්වයංක්‍රීය (පෙර තීරණය කර නොමැති) වෙනසක් සිදු වේ. .

වර්ගීකරණයේ තවත් උදාහරණයක්: ධූරාවලි පදනමක් අනුව (එක් මට්ටමේ, ද්වි-මට්ටම්, බහු මට්ටමේ).

සමීක්ෂණයට සහභාගී විය හැක්කේ ලියාපදිංචි පරිශීලකයින්ට පමණි. පුරන්නකරුණාකර.

UTS පිළිබඳ දේශන ප්‍රකාශ කිරීම දිගටම කරගෙන යන්නද?

• 88,7%ඔව්118

• 7,5%10

• 3,8%මම දන්නේ නැහැ 5

පරිශීලකයින් 133 දෙනෙක් ඡන්දය දුන්හ. පරිශීලකයින් 10 දෙනෙක් ඡන්දය දීමෙන් වැළකී සිටියහ.

මූලාශ්රය: www.habr.com